Sinirbilim

Beyninizi Bir Süper Bilgisayara Yüklemek İster misiniz?

Eğer izlediyseniz, “beyninizi bilgisayara yüklemekten” bahsettiğimiz zaman aklınıza Transcendence (Evrim) filmi gelmiş olması muhtemel. İzlemediyseniz de filmden kısaca bahsedelim. Transcendece filmi, amaçları bilince sahip bilgisayarlar üretmek olan bir bilim insanı çiftin hikayesini anlatır.

Beynimizi bilgisayara yüklemek bir gün mümkün olacak mı?

Filmde Dr. Will Custer bir suikaste uğrar ve 1 ay gibi bir ömrü kalır. Bunun üzerine Dr. Custer’ın eşi ve arkadaşı onun beynini bir bilgisayara yüklemeye karar verir. Böylece Dr. Custer ölse bile beyni o bilgisayar sayesinde var olmaya devam edecektir. Peki siz Dr. Custer’ın yerinde olsaydınız beyninizi bilgisayara yüklemek ister miydiniz?

Çoğu zaman insan beynini bilgisayarlarla karşılaştırırız. Bu nedenle de insan bilincinin işlem birimleri ağı içerisindeki elektrik sinyallerinin giriş çıkışı gibi basit bir şey olduğunu hayal ederiz. Ancak gerçek çok daha karmaşıktır. Gerçeğin ne kadar karmaşık olduğunu gelin bir çalışma üzerinden inceleyelim.

Fare Beyniyle Yapılan Bir Çalışma Beyinle Çalışmanın Ne Kadar Zor Olduğunu Açıkça Gösteriyor

2020 yılında Seattle’daki Allen Beyin Bilimi Enstitüsü’nden bir ekip, bir farenin beyninin 1 mm3 ‘ündeki tüm nöronların 3 boyutlu yapısını haritalandırmayı başardı. Bu başarı aynı zamanda sinirbilim alanında bir dönüm noktasıydı.

Araştırmacılar, bir kum tanesi büyüklüğündeki bu dokuda 100 binden fazla nöron ve bu nöronlar arasında 1 milyardan fazla bağlantı olduğunu gözlemledi. Daha sonra her bir nöronun şeklini, konfigürasyonunu ve 2 petabayt (2 milyon gigabayt) depolama gerektiren bağlantılarını bilgisayara kaydettiler. Bunu yapmak içinse otomatik mikroskoplar, birkaç ay boyunca sürekli olarak 25 bin küçük beyin diliminden 100 milyon tane görüntü topladı.

Fare beyninin küçücük bir parçası için yapmamız gereken buysa bir de insan beynininkini düşününün! Ayrıca tek sorun veri çıkarmak ya da depolamak da değildir. Bir bilgisayarın beyin gibi çalışabilmesi için depoladığı bilgilere çok kısa sürede erişmesi gerekir. Yani bilginin geleneksel sabit diskler yerine RAM’de (rastgele erişilebilir bellek) depolanması gerekir.

Mesela fare beyninin incelendiği çalışmada araştırmacılar topladıkları verileri RAM’de depolamak isteseydi, şimdiye kadar üretilmiş en büyük tek bellekli bilgisayardan 12.5 kat daha fazla kapasiteye ihtiyaç duyarlardı.

Peki tüm bu zorluklara rağmen bir gün beynimizi süper bilgisayarlara yükleyebilecek miyiz? Gelecek hakkında kesin konuşmak elbette zor. Bu yüzden gelin bu yazımızda beynimizi bir bilgisayara yüklemek için başka neleri aşmamız gerektiğinden ve zihnin nasıl bir şey olduğundan bahsedelim.

Bir İnsanın Beyninde Ne Kadar Bilgi Var?

İnsan beyninin ne kadar bilgi depolayabileceğini bile bilmiyorsak onu bir bilgisayara aktarmanın ne kadar zor olacağını tahmin edebilirsiniz. Öncelikle bilgileri depolandıktan sonra bilgisayarın okuyabileceği ve kullanabileceği kodlara çevirmemiz gerekir. Bu esnada eğer bir hata yapacak olursak muhtemelen ölümcül sonuçlar doğuracaktır.

Ancak beyindeki bilgiyi depolamak istiyorsak öncelikle bu beyinde ne kadar bilgi olduğunu bilmemiz gerekiyor. Aksi takdirde yeterli alanımız olmazsa beynin tamamını depolayamayız. Ayrıca olası veri kaybının feci sonuçlarını önlemek adına bilgileri en az 2 kopyasıyla saklanması gerekiyor. Bunun yanı sıra beyindeki bilgilerin önem sırasını ve nasıl organize edildiğini de bilmemiz gerekiyor.

Elbette bu sadece işin belli bir kısmı. Beyindeki tüm bu bilgileri taramak da son derece zahmetli. Hatırlayın, yazımızın başında farenin beyni incelenirken 25 bin dilimden veri elde edildiğinden bahsetmiştik. Çünkü beyin tarama cihazlarıyla beyin hakkında kabaca bilgi edinebilirsiniz. Zihninizi bilgisayara yüklemek uğruna beyninizin bu şekilde dilimlenmesini ister miydiniz?

Ve beyindeki bilgi nöronlar arasındaki bağlantıların fiziksel detaylarında saklıdır. Bağlantıların büyüklüğü, şekli, sayısı ve konumuna göre bilgi depolanır.

Şunu da gözden kaçırmamak gerekir. Diyelim ki bu şekilde beyninizi ya da herhangi bir insan beynini dilimledik. Yine de veri kaybı olmayacağının pek garantisi yoktur. Çünkü ortalama insan beyni 1400 cm3 hacme sahiptir. Ve böyle bir hacmi kusursuz bir şekilde ince ince dilimlemek pek mümkün değildir.

Beynimizi Bilgisayara Yüklemek İçin En Uygun Zaman Ne Zaman?

Transcendence filmindeki gibi ölmeden önce beynimizi bilgisayara yüklemek mantıklı olabilir gibi duruyor. Ancak insan başına ne geleceğini bilemediğinden bunu yapamama olasılığımız çok yüksek. Öldükten sonra yüklesek olur mu peki? Olmaz çünkü beynimiz öldükten sonra bir sürü kimyasal ve yapısal değişikliğe uğrar. Ve nöronlar öldüğünde kısa sürede iletişim kurma yeteneğini kaybeder.

O halde bunu yaşarken yapmamız gerekecek. Ama yaşarken ne zaman? Yaşlılık kaçınılmaz bir durum ve 20 yaşından itibaren günde 85 bin nöron kaybediyoruz! Fakat endişelenmeyin, kaybettiğimiz nöronların çoğu artık kullanılmayan nöronlar oluyor. Nöronların her gün bu şekilde ölmesine apoptoz (hücrelerin kendi kendini öldürmesi) denir. Diğer nöronlarsa enfeksiyon ya da yorgunluk yüzünden ölür.

85 bin gerçekten de büyük bir sayı fakat 100 milyar nöronumuz olduğunu unutmayın. Bu yıpranma oranıyla 80 yaşımıza geldiğimizde nöronlarımızın sadece %2-3’ünü kaybetmiş oluyoruz. Ve nörodejeneratif bir hastalığa yakalanmadığımız sürece, beynimiz yaşamımız boyunca nasılsa yaklaşık olarak öyle kalmaya devam edecektir.

Nörodejeneratif bir hastalık olan alzheimerlı bir beyin ile normal bir beynin karşılaştırılması

O halde yaşlanınca mı beynimizi bilgisayara aktaralım? 80 yaşındaki bir beyin ile 20 yaşındaki bir beyni yüklemek arasında farklar olacaktır. Çünkü 80 yaşındaki bir beyin, 20 yaşındaki bir beyinden daha fazla yıpranmış olacaktır. Ancak 20 yaşındaki bir beyin de 80 yaşındaki kadar bilgi depolamamış olacaktır. Bir de zaman sorunu var. Bir insan beynini taramak ve bilgileri bilgisayara yüklemek kısa sürecek bir iş değildir. Biz yine de tüm bu sorunları da aştığımızı düşünelim.

Yine de İnsan Beyni Nasıl Çalışır Tam Bilmiyoruz

Sanıyorum ki diğer iki sorudan daha önemli bir soru varsa o da beynimizin nasıl çalıştığıdır. Beynimizdeki 100 milyar nöronun yapısını, bağlantılarını yeniden oluşturmayı başardığımızı ve bunları da 3’er kopyasıyla beraber bilgisayara yüklediğimizi düşünelim. Bu bilgilere talep üzerine ve anında erişebilsek bile sizce nasıl çalıştığı hakkında bir fikrimiz olacak mı?

Yanlış anlamayın, bu durum beyinle ilgili hiçbir şey bilmediğimiz anlamına gelmiyor. Elbette beyne dair çok önemli şeyler biliyoruz. Mesela nöronların dendritlerden aksonlara doğru hareket eden yerel elektriksel değişikliklere dayanarak iletişim kurduğunu biliyoruz.

Nöronlar arasındaki iletişim elektriksel sinyaller yoluyla olmaktadır. Sinyal, sol üstteki nöronda dendritten aksona doğru akar. Daha sonra sinyal ikinci nörona iletilir. Bu aşamadaysa sinapslar devreye girer. Birinci nöronun sinaptik keseciklerinden salgılanan nörotransmitterler ikinci nöronun dentritine ulaşır. Nörotransmitterin türüne göre sinyal iletimi devam eder veya sona erer.

Görselde gördüğünüz nöronların iletişim mekanizmasını gayet iyi anlıyoruz. Fakat sadece buna bakarak her şeyi deşifre etmemiz mümkün değildir. Bu nedenle beyin hakkında bilmediğimiz çok şey var. İki nöron arasındaki iletişimi daha iyi anlayabilmek için moleküler teknikler ve genetik testler uygulamamız gerekir. Bu da beyni daha da parçalamak anlamına gelir.

Yani beyni anlamak için onu en küçük parçasına kadar didik didik etmemiz gerek gibi görünüyor. Bu nedenle beyinlerimizi bilgisayarlara yüklemek öyle çok da kolay bir şey değildir. Hatta -çok büyük konuşmamak lazım ama- imkansız bile olabilir.

Zihnimiz veya Beynimiz Onu Oluşturan Biyolojik Parçaların Toplamından Daha Fazlası mıdır?

İmkansızı başarsak ve beynimizi bir bilgisayara yükleyebilsek, yüklediğimiz o şey asla biz olmayacaktır. Bu nedenle de bilgisayara aktardığımız o şey, bilgisayar ne kadar canlıysa ancak o kadar canlı olacaktır. Çünkü yaşayan bir zihin duyular aracılığıyla dünyadan girdi alır. Yani zihnimiz, fiziksel duyumlara dayalı bir şeyler hissedebilen bir bedene bağlıdır.

Ayrıca tüm bu girdi çıktıların modellenmesi hiç kolay değildir. Özellikle de kopyalanan zihin izole edilmiş ve çevreyi algılayacak bir aksama sahip değilse. İnsan beyniyse içsel temsiller üretmek için tüm duyulardan gelen sinyalleri sorunsuz ve sürekli olarak bütünleştirir. Sonra bu temsiller hakkında tahminlerde bulunur. Bunun sonucunda da hala bir gizem olan bilinçli farkındalık hissimizi yaratır. Bu his sayesinde hayatta olduğumuzu ve kendimiz olduğumuzu biliriz.

Peki bu bedenlilik sorununu dış dünyayla etkileşime girebilen bir robotla çözemez miyiz? Maalesef. Çünkü gerekli sensörlerle motor sistemlerinin duyumlar sağlaması ve mevcut biyolojik bedeniniz tarafından sağlanan/üretilen duyumlarla aynı eylemler üretmesi hem teorik hem de pratik olarak imkansızdır.

Neden bir robotun insan bedeni gibi dış dünyayı algılayamayacağını şöyle açıklayabiliriz. Gözlerimiz kamera, kulaklarımız mikrofon, dokunma duyumuzsa bir basınç ölçer değildir. Örneğin gözlerimiz sadece ışık kontrastını ve renkleri ayırt etmez. Dış dünyadan edindiği bilgilerle derinliği de algılar. Ve şu an için beynimizin bunu nasıl yaptığını bilmiyoruz.

Buradan şu sonucu çıkarmak mümkündür. Beynimizi bir bilgisayara yüklesek, dış dünyayla etkileşime giremeyeceği için ölü bir beyinden farkı olmayacaktır. Yanı sıra beynimizi dış dünyayla etkileşime giren bir robota yüklesek de benzer bir durum meydana gelecektir. Çünkü bu sefer de robot, gerçek bedenimiz gibi dünyayı asla algılayamacaktır.

Sonuç Olarak;

Şu an için ve belki de çok ama çok uzun bir zaman için beyinlerimizi bilgisayara yüklemek imkansız gibi. Ama varsayalım ki bunu başardık. O zaman da aktarılan beynin sahibini yansıtacağını söylemek çok zor. Çünkü ölü bir beyinden farkı olmayacaktır. Bu nedenle beyinlerimizi bilgisayarlara yüklemek filmlerde karşımıza çıkacak bir olay olacaktır.

Yazının devamında göz atmak isterseniz: Bir Kişinin Zihnini Okumamız Artık Mümkün!


Kaynaklar ve İleri Okumalar

Matematiksel

Melike Üzücek

Ankara Fen Lisesi'nden mezun oldum. Erdemli insanların yetişmesinde en önemli unsurun eğitim olduğunu düşündüğüm için lisans eğitimime matematik eğitimi üzerinden devam ediyorum. Kitap okumayı yazarların zihinlerine, düşünce dünyalarına girmek olarak gördüğümden kitap okumak benim için boş zaman aktivitesinden çok daha farklı bir konumdadır. Araştırma yapmayı ve sorgulamayı seven biriyim. Matematik ve biyoloji başta olmak üzere felsefe, astronomi, modern fizik ile ilgileniyorum.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu